本发明涉及建筑结构技术领域,具体公开了一种可快速拼装的模块化蜂巢建筑。
背景技术:
传统建筑物普遍采用的是钢筋混凝土现浇结构,但现场湿作业、工序复杂、资源消耗大、施工时间长等导致整个工期很长,成本也很高。对于受到自然灾害的地区如地震灾区、海啸灾区、泥石流灾区以及疫区等,传统建筑的建造速度太慢、成本高,根本不适用;对于这类灾区,大多是使用帐篷、板房作为居住地,但是帐篷和板房抗风雨能力差、结构强度也较差;灾区也需要一些指挥所、卫生所、特殊人群居住等场所,这些场所需要较大的场地、且建筑的结构强度要高。
技术实现要素:
本发明意在提供一种可快速拼装的模块化蜂巢建筑,以解决适用于灾区、结构强度好、建造速度快的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案为:
可快速拼装的模块化蜂巢建筑,包括蜂巢空间单元和蜂巢框架单元;所述蜂巢空间单元包括两个骨架、六块侧面板、前面板和后面板;所述骨架包括六根首尾转动连接的折叠杆,折叠杆的一端一体成型有圆柱形的第一凸块和第二凸块,第一凸块和第二凸块之间留有间隙,所述第一凸块上固定设有转轴,所述转轴贯穿第二凸块,所述第一凸块上设有第一销孔,第二凸块上设有与第一销孔对齐的第二销孔,第一销孔中设有弹簧,弹簧上设有能够穿过第二销孔的插销;折叠杆的另一端设有用于容纳第一凸块和第二凸块的圆柱形凹槽,所述凹槽内设有第一空心柱和第二空心柱,第一空心柱和第二空心柱转动接触设置在转轴上,且第一空心柱位于第一凸块和第二凸块之间,所述第一空心柱和第二空心柱上设有同心的供插销插入的第三销孔;当插销插入第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆的第三销孔时,相邻的两个折叠杆之间形成120°夹角;所述侧面板沿长度方向的两端分别与两个骨架上的折叠杆连接,侧面板宽度方向的两端分别与相邻侧面板转动连接;所述前面板和后面板均呈正六边形且分别可拆卸固定在两个骨架上;所述蜂巢框架单元上形成有若干正六边形柱体的安装腔。
可选地,所述折叠杆上设有第一槽体,所述第一槽体与第一销孔连通,所述插销上设有拨片,拨片位于第一槽体中;所述第一槽体中设有上盖,上盖能够卡入到第一槽体并通过螺钉固定在第一槽体中。
可选地,所述折叠杆上设有梯台状且向下凹陷的梯台槽,所述梯台槽上设有卡槽,所述侧面板上设有卡块,卡块从上方卡接到卡槽中;折叠杆上水平贯穿设有第一螺栓,第一螺栓固定在侧面板上。
可选地,所述前面板和后面板通过第二螺栓固定在骨架上。
可选地,所述折叠杆的上端向内凹陷形成有两个挂钩。
可选地,所述侧面板的一侧形成有圆柱形的铰接槽,铰接槽内同心设有空心圆柱形的第一铰接杆,侧面板的另一侧两端均形成有圆柱形的第二铰接杆,两个第二铰接杆之间同心设有第三铰接杆,第一铰接杆同心外套在第三铰接杆上并能够转动。
可选地,所述前面板和后面板上可开设门窗。
可选地,所述折叠杆上竖直开设有若干第一螺孔,所述蜂巢框架单元上设有若干能够与第一螺孔对齐的第二螺孔,第一螺孔和第二螺孔中螺纹连接有第三螺栓。
可选地,相邻两个蜂巢空间单元之间可填充隔音、隔热材料。
本方案的工作原理及有益效果在于:
1、本方案中的蜂巢框架单元可以在工厂预制成型直接运输到灾区现场,也可以在灾区现场进行焊接或螺钉固定的方式进行组装,无需进行混凝土现浇,施工周期短、效率非常高。
2、本方案中的若干蜂巢空间单元相互独立,可以独立进行运输,运输难度低。同时,在未安装前面板和后面板时,相邻的侧面板和折叠杆均可相对转动一定角度,使整个骨架扁平,更加便于运输;蜂巢空间单元对于运输要求很低、十分适用于道路环境差的灾区。
3、本方案中的蜂巢单元主要重量集中在钢结构的骨架上,固定的结构简单、质量也不高,侧面板、前面板可以采用轻质材料制成,整个蜂巢空间单元的重量不高,也便于运输、吊装,节约成本。
4、本方案中的蜂巢框架单元整体呈框架形,虽然全部为钢结构,但是镂空部分多,所以整体质量也不高,安装上蜂巢空间单元后的镂空部分可以采用隔热、隔音、隔振的材料进行填充,提高蜂巢空间单元的隔音、隔热能力,使蜂巢空间单元具有更多的用途,例如作为手术室、治疗室、特殊病人休息室。
5、由于蜂巢空间单元架在蜂巢框架单元的安装腔中,所以相邻两个蜂巢空间单元之间留有一层空隙,这些空隙中可填充隔音、隔热材料,蜂巢空间单元内无需再增加隔音墙、隔热墙,同时侧面板、前面板和后面板中也可以填充隔音隔热材料,进一步提高建筑的隔音隔热效果,解决了钢结构建筑隔音隔热性能差的问题。
附图说明
图1为实施例的结构示意图;
图2为蜂巢空间单元和部分蜂巢框架单元的结构示意图;
图3为图2中a处的放大图;
图4为前面板的结构示意图;
图5为蜂巢空间单元的部分结构示意图;
图6图5中b处的放大图;
图7为上盖、第一槽体、弹簧和插销的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:侧框架1、钢横梁2、水平钢连梁3、竖向钢立柱4、蜂巢空间单元5、前面板6、后面板7、折叠杆8、侧面板9、第二螺孔10、第一凸块11、第二凸块12、转轴13、第一空心柱14、第二空心柱15、第三销孔16、第二螺栓17、铰接槽18、第一铰接杆19、第二铰接杆20、第三铰接杆21、凹槽22、卡槽23、卡块24、挂钩25、第一槽体26、上盖27、弹簧28、插销29、拨片30。
实施例
本实施例基本如图1所示:
可快速拼装的模块化蜂巢建筑,包括蜂巢空间单元5和蜂巢框架单元。
结合图5-7,蜂巢空间单元5包括两个骨架、六块侧面板9、前面板6和后面板7。骨架包括六根首尾转动连接的折叠杆8,折叠杆8的一端一体成型有圆柱形的第一凸块11和第二凸块12,第一凸块11和第二凸块12之间留有间隙。第一凸块11上同心固定设有转轴13,转轴13贯穿第二凸块12并与折叠杆8的前端面齐平。第一凸块11上设有第一销孔,第一销孔为盲孔,第二凸块12上设有与第一销孔对齐的第二销孔,第二销孔为通孔。第一销孔中固定设有弹簧28,弹簧28上固定设有能够穿过第二销孔的插销29。折叠杆8上设有第一槽体26,第一槽体26与第一销孔连通,插销29上固定设有拨片30,拨片30位于第一槽体26中。第一槽体26中设有上盖27,上盖27能够卡入到第一槽体26并通过螺钉固定在第一槽体26中。
折叠杆8的另一端设有用于容纳第一凸块11和第二凸块12的圆柱形凹槽22。凹槽22内同心固定设有第一空心柱14和第二空心柱15,第一空心柱14和第二空心柱15转动接触设置在转轴13上,且第一空心柱14位于第一凸块11和第二凸块12之间。第一空心柱14和第二空心柱15上设有同心的供插销29插入的第三销孔16;当插销29同时插入第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆8的第三销孔16时,相邻的两个折叠杆8之间形成120°夹角。折叠杆8的上端面朝向侧面板9的一侧上设有梯台状且向下凹陷的梯台槽,梯台槽上设有卡槽23,侧面板9上设有卡块24,卡块24从上方卡接到卡槽23中;折叠杆8上水平贯穿设有第一螺栓,第一螺栓穿过卡块24固定在侧面板9上。侧面板9宽度方向的两端分别与相邻侧面板9转动连接,转动连接的方式为:侧面板9的一侧形成有圆柱形的铰接槽18,铰接槽18内同心固定设有空心圆柱形的第一铰接杆19,侧面板9的另一侧两端均形成有圆柱形的第二铰接杆20,两个第二铰接杆20之间同心设有第三铰接杆21,第一铰接杆19同心外套在第三铰接杆21上并能够转动。
折叠杆8的上端向内凹陷形成有两个挂钩25。
前面板6和后面板7均呈正六边形且分别通过第二螺栓17固定在折叠杆8上。前面板6和后面板7上可开设门窗。
结合图2、3,蜂巢框架单元包括若干正六边形的侧框架1、钢横梁2、水平钢连梁3和竖向钢立柱4。相邻侧框架1焊接或通过紧固螺栓固定连接。钢横梁2的两端分别与相对的侧框架1固定连接。水平钢连梁3与相邻的侧框架1固定连接,水平钢连梁3的两端与竖向钢立柱4固定连接,竖向钢立柱4与相邻的侧框架1固定连接,固定连接的方式可以是焊接也可以是螺纹固定。整个蜂巢框架单元形成有若干正六边形柱体的安装腔。
折叠杆8上竖直开设有若干第一螺孔,侧框架1上设有若干能够与第一螺孔对齐的第二螺孔10,第一螺孔和第二螺孔10中螺纹连接有第三螺栓。
相邻两个蜂巢空间单元5之间可填充隔音、隔热材料。
蜂巢框架单元上可以设置钢结构的楼梯,楼梯能够通往每个蜂巢空间单元5。
具体实施过程如下:
骨架在工厂中预制安装成型,且需安装侧面板9,然后将骨架展平,三块侧面板9在上,三块侧面板9在下,展平后便于运输,而前面板6和后面板7则不预先安装进行运输。蜂巢框架单元可以预制安装成型后,直接运输到现场进行吊装,但蜂巢框架单元的体积大、不便运输,如果运输条件不达标则可以将侧框架1、水平刚连梁、竖向钢立柱4、钢横梁2及螺栓等连接构件进行运输,到现场后再进行安装。
现场安装时,直接将蜂巢空间单元5掉起,吊机的钢绳直接挂在折叠杆8的挂钩25上。此时六根折叠杆8在吊机的作用下相对转动,直到第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆8的第三销孔16对齐时,插销29在弹簧28作用下直接弹出,相邻折叠杆8无法再继续相对转动。所以整个蜂巢空间单元5成型时只需要慢慢将其吊起,六根折叠杆8自动形成120°后锁止,最终六根折叠杆8围成正六边形。然后将蜂巢空间单元5吊装插入到蜂巢框架单元的安装腔内,再将第三螺栓拧入第一螺孔和第二螺孔10中,将蜂巢空间单元5和蜂巢框架单元固定。然后在蜂巢空间单元5上铺设隔音隔热材料或隔音隔热板,再安装上方的蜂巢空间单元5。另外对于蜂巢框架单元上的其他三角形、梯形等镂空部分可以直接安装墙板,也可以填充隔音隔热、防火材料,也可插入钢制的填充块或浇筑混凝土,根据实际需求而定。
需要拆卸时,松开第三螺栓、将蜂巢空间单元5吊装取出,然后拆卸前面板6、后面板7,再打开上盖27,手动拨动插销29,使插销29退出第二销孔和第三销孔16,然后再向下压折叠杆8和侧面板9,整个骨架成扁平状,便于运输。
本实施例中的蜂巢建筑能够在地震等灾区快速搭建,且蜂巢建筑结构强度高、更加稳定,内部具有多个蜂巢空间单元5,每个蜂巢空间单元5均可用作不同用途,以满足需求。同时,蜂巢建筑的运输、安装、拆卸等都十分方便,不仅搭建速度快,拆卸也简单快捷,能够重复利用、也能够便于位置搬迁,十分适用于地震等灾区使用。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。
1.可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:包括蜂巢空间单元和蜂巢框架单元;所述蜂巢空间单元包括两个骨架、六块侧面板、前面板和后面板;所述骨架包括六根首尾转动连接的折叠杆,折叠杆的一端一体成型有圆柱形的第一凸块和第二凸块,第一凸块和第二凸块之间留有间隙,所述第一凸块上固定设有转轴,所述转轴贯穿第二凸块,所述第一凸块上设有第一销孔,第二凸块上设有与第一销孔对齐的第二销孔,第一销孔中设有弹簧,弹簧上设有能够穿过第二销孔的插销;折叠杆的另一端设有用于容纳第一凸块和第二凸块的圆柱形凹槽,所述凹槽内设有第一空心柱和第二空心柱,第一空心柱和第二空心柱转动接触设置在转轴上,且第一空心柱位于第一凸块和第二凸块之间,所述第一空心柱和第二空心柱上设有同心的供插销插入的第三销孔;当插销插入第一销孔、第二销孔和相邻折叠杆的第三销孔时,相邻的两个折叠杆之间形成120°夹角;所述侧面板沿长度方向的两端分别与两个骨架上的折叠杆连接,侧面板宽度方向的两端分别与相邻侧面板转动连接;所述前面板和后面板均呈正六边形且分别可拆卸固定在两个骨架上;所述蜂巢框架单元上形成有若干正六边形柱体的安装腔。
2.根据权利要求1所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述折叠杆上设有第一槽体,所述第一槽体与第一销孔连通,所述插销上设有拨片,拨片位于第一槽体中;所述第一槽体中设有上盖,上盖能够卡入到第一槽体并通过螺钉固定在第一槽体中。
3.根据权利要求2所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述折叠杆上设有梯台状且向下凹陷的梯台槽,所述梯台槽上设有卡槽,所述侧面板上设有卡块,卡块从上方卡接到卡槽中;折叠杆上水平贯穿设有第一螺栓,第一螺栓固定在侧面板上。
4.根据权利要求3所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述前面板和后面板通过第二螺栓固定在骨架上。
5.根据权利要求4所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述折叠杆的上端向内凹陷形成有两个挂钩。
6.根据权利要求5所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述侧面板的一侧形成有圆柱形的铰接槽,铰接槽内同心设有空心圆柱形的第一铰接杆,侧面板的另一侧两端均形成有圆柱形的第二铰接杆,两个第二铰接杆之间同心设有第三铰接杆,第一铰接杆同心外套在第三铰接杆上并能够转动。
7.根据权利要求6所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述前面板和后面板上可开设门窗。
8.根据权利要求7所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:所述折叠杆上竖直开设有若干第一螺孔,所述蜂巢框架单元上设有若干能够与第一螺孔对齐的第二螺孔,第一螺孔和第二螺孔中螺纹连接有第三螺栓。
9.根据权利要求8所述的可快速拼装的模块化蜂巢建筑,其特征在于:相邻两个蜂巢空间单元之间可填充隔音、隔热材料。
技术总结